Introduzione agli impianti fotovoltaici

Un impianto fotovoltaico è un sistema in grado di generare energia elettrica in un modo pulito, silenzioso e affidabile. Tali sistemi sono costituiti da delle celle fotovoltaiche, dispositivi che convertono l'energia luminosa  in quella elettrica. Dato che la principale fonte di luce è il sole, sono spesso chiamate celle solari. La parola

fotovoltaico deriva dal greco "phos", che significa luce, e "voltaico" che si riferisce all'effetto fisico che si realizza quando un elettrone presente passa alla banda di conduzione a causa dell'assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale (fonte wikipedia).

Pertanto si definisce processo fotovoltaico "la produzione di energia elettrica dalla luce del sole".

COME FUNZIONA

come abbiamo già visto le celle fotovoltaiche convertono la luce solare direttamente in energia elettrica, ma come avviene questo fenomeno fisico?

Le celle solari sono costituite da almeno due strati di materiale semiconduttore, silicio. Uno strato ha una carica positiva, l'altro negativa. Quando la luce entra nella cella, alcuni dei fotoni della luce sono assorbiti dal semiconduttore liberando gli elettroni dallo strato negativo della cella che fluiscono esternamente attraverso un circuito elettrico per ritornare allo strato positivo.

Per aumentare la loro produzione, decine di singole celle fotovoltaiche sono collegate insieme in un contenitore sigillato, resistente alle intemperie, questo pacchetto viene chiamato modulo o pannello fotovoltaico. Quando due moduli sono collegati tra loro in serie, la tensione raddoppia mentre la corrente rimane costante.Quando due moduli sono collegati in parallelo, la loro corrente viene raddoppiatA mentre la tensione rimane costante. Per raggiungere la desiderata tensione e corrente i moduli sono collegati in serie e in parallelo in quello che viene chiamato un campo fotovoltaico.

La flessibilità del sistema modulare fotovoltaico consente ai progettisti di creare sistemi in grado di soddisfare un' ampia varietà di esigenze elettriche, non importa quanto siano grandi o piccole.

Grid ON O OFF in rete oppure no?

In rete significa che il nostro impianto verrà connesso al sistema elettrico del gestore per usufruire ad esempio degli incentivi del Conto Energia. La corrente elettrica non consumata verrà reimmessa in rete ed utilizzata da altri utenti. Off grid significa che il nostro è un sistema autonomo che fornisce energia elettrica soltanto a noi, pertanto non possiamo usufruire di tariffe incentivanti per la produzione. Durante la notte avremo bisogno però di acquistare l'energia elettrica dal gestore.

Componenti necessari in un impianto fotovoltaico: come visto il principale componente è il modulo fotovoltaico, dopodichè abbiamo biosgno dell' Inverter, apparecchio che trasforma l'energia elettrica prodotta da continua ad alternata per l'uso dei nostri apparati casalinghi. Per i sistemi off gid potremo aver bisogno delle batterie se vogliamo stoccare l'energia e quindi di conseguenza necessitiamo di un regolatore di carica, utile per non sovraccaricarle e quindi renderle inutilizzabili. Cavi, contatori e supporti per i pannelli completano il tutto. 

 Prezzi di un impianto fotovoltaico: per quelli casalinghi, per piccole potenze fino a 3 kwp, siamo al 2012 ad un prezzo di circa 2500-3000 euro per kw. Per sistemi più grandi anche 1000 euro per kw.